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關(guān)鍵詞:電網(wǎng)運行 ;調(diào)度; 輸電線路
Abstract: With the development of society, the rapid growth of economy, people require social production capacity and supply capacity to meet the needs of the people, thus giving the enlargement of power grid scale achieved leapfrog development, how to ensure the safety and stability of power grid operation and technology, and strengthen management to realize the safe operation of the transmission lines.
Key words: power system; scheduling; transmission line
中圖分類號:[TM7] 文獻標識碼:A文章編號
一、電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定性
在電力系統(tǒng)運行中,保證系統(tǒng)穩(wěn)定至關(guān)重要,如果系統(tǒng)穩(wěn)定性遭到破壞,可能導(dǎo)致系統(tǒng)瓦解和大面積停電等災(zāi)難性事故,給社會帶來巨大的損失。以下是有關(guān)電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性需要解決的問題。 1、數(shù)據(jù)提供的信息量不足。電網(wǎng)運行的數(shù)據(jù)包括數(shù)字仿真數(shù)據(jù)及系統(tǒng)中各種裝置所采集的實測數(shù)據(jù),如管理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及各種仿真軟件仿真生成的數(shù)據(jù)。然而工程技術(shù)人員通過這些數(shù)據(jù)所獲取的信息量僅僅是全體數(shù)據(jù)包含信息量的部分,隱藏在這些數(shù)據(jù)后的還有極有價值的信息是電力系統(tǒng)各種失穩(wěn)模式、發(fā)展規(guī)律及內(nèi)在的聯(lián)系,對電網(wǎng)調(diào)度人員來說,這些信息具有極其重要的參考價值。 2、安全穩(wěn)定性的定量顯示。電力市場的形成發(fā)展,使系統(tǒng)運行在臨界狀態(tài)附近,安全裕度變小,調(diào)度人員面臨越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。因此,應(yīng)深入了解新的市場環(huán)境下電力系統(tǒng)全局安全穩(wěn)定性的本質(zhì),找出電力系統(tǒng)各種失穩(wěn)模式、內(nèi)在本質(zhì)及對其發(fā)展趨勢的預(yù)測,同時,使用淺顯易懂的信息來定量估計系統(tǒng)動態(tài)安全水平,估計各種參變量的穩(wěn)定極限,為調(diào)度人員創(chuàng)造一個簡易實用的條件來處理、分析電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定問題。 3、安全穩(wěn)定性的評價及控制。由于電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定類型極其復(fù)雜,無法完全預(yù)測,調(diào)度人員需要更多的專家、更有價值的信息來預(yù)測及采取必要的控制措施來保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,這就對安全穩(wěn)定評估算法的實時性、準確性及智能性提出了挑戰(zhàn)。
一、電網(wǎng)運行技術(shù)
1、饋線保護的技術(shù)。
(1)傳統(tǒng)的電流保護。過電流保護是最基本的繼電保護之一。考慮到經(jīng)濟原因,配電網(wǎng)饋線保護廣泛采用電流保護。配電線路一般很短,由于配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問題,為了確保電流保護動作的選擇性,采用時間配合的方式實現(xiàn)全線路的保護。常用的方式有反時限電流保護和三段電流保護,其中反時限電流保護的時間配合特性又分為標準反時限、非常反時限、極端反時限和超反時限。這類保護整定方便、配合靈活、價格便宜,同時可以包含低電壓閉鎖或方向閉鎖,以提高可靠性;增加重合閘功能、低周減載功能和小電流接地選線功能。 (2)基于饋線自動化保護。配電自動化包括饋線自動化和配電治理系統(tǒng),其中饋線自動化實現(xiàn)對饋線信息的采集和控制,同時也實現(xiàn)了饋線保護。饋線自動化的核心是通信,以通信為基礎(chǔ)可以實現(xiàn)配電網(wǎng)全局性的數(shù)據(jù)采集與控制,從而實現(xiàn)配電SCADA、配電高級應(yīng)用(PAS)。同時以地理信息系統(tǒng)(GIS)為平臺實現(xiàn)了配電網(wǎng)的設(shè)備治理、圖資治理,而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動化成為提供配電網(wǎng)保護與監(jiān)控、配電網(wǎng)治理的全方位自動化運行治理系統(tǒng)。
2、現(xiàn)代饋線保護。配電自動化中的饋線自動化較好地實現(xiàn)了饋線保護功能。但是隨著配電自動化技術(shù)的發(fā)展及實踐,對配電網(wǎng)保護的目的也要悄然發(fā)生變化。最初的配電網(wǎng)保護是以低成本的電流保護切除饋線故障,隨著對供電可靠性要求的提高,又出現(xiàn)以低成本的重合器方式實現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)供電,隨著配電自動化的實施,饋線保護體現(xiàn)為基于遠方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎(chǔ)上,配電網(wǎng)通信得到充分重視,成本自動化的核心。目前國內(nèi)的主流通信方式是光纖通信,具體分為光纖環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)。
3、饋線系統(tǒng)保護技術(shù) (1)基本原理饋線系統(tǒng)保護實現(xiàn)的前提條件如下:①快速通信;②控制對象是斷路器;③終端是保護裝置,而非TTU。在高壓線路保護中,高頻保護、電流差動保護都是依靠快速通信實現(xiàn)的主保護,饋線系統(tǒng)保護是在多于兩個裝置之間通信的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的區(qū)域性保護。基本原理如下:該系統(tǒng)采用斷路器作為分段開關(guān),A、B、C、D、E、F.對于變電站M,手拉手的線路為A至D之間的部分。變電站N則對應(yīng)于C至F之間的部分。N側(cè)的饋線系統(tǒng)保護則控制開關(guān)A、B、C、D的保護單元UR1至UR7組成。當線路故障F1發(fā)生在BC區(qū)段,開關(guān)A、B處將流過故障電流,開關(guān)C處無故障電流。但出現(xiàn)低電壓。 (2)系統(tǒng)保護動作速度及其后備保護了確保饋線保護的可靠性,在饋線的首端UR1處設(shè)限時電流保護,建議整定時間內(nèi)0.2秒,即要求饋線系統(tǒng)保護在200ms內(nèi)完成故障隔離。在保護動作時間上,系統(tǒng)保護能夠在20ms內(nèi)識別出故障區(qū)段信息,并起動通信。光纖通信速度很快,考慮到重發(fā)多幀信息,相鄰保護單元之間的通信應(yīng)在30ms內(nèi)完成。斷路器動作時間為40ms~100ms.這樣,只要通信環(huán)節(jié)理想即可實現(xiàn)快速保護。 (3)饋線系統(tǒng)保護的應(yīng)用前景。饋線系統(tǒng)保護在很大程度上沿續(xù)了高壓線路縱聯(lián)保護的基本原則。由于配電網(wǎng)的通信條件很可能十分理想。在此基礎(chǔ)之上實現(xiàn)的饋線保護功能的性能大大提高。饋線系統(tǒng)保護利用通信實現(xiàn)了保護的選擇性,將故障識別、故障隔離、重合閘、恢復(fù)故障一次性完成,具有以下優(yōu)點:①快速處理故障,不需多次重合;②快速切除故障,提高了電動機類負荷的電能質(zhì)量;③直接將故障隔離在故障區(qū)段,不影響非故障區(qū)段;④功能完成下放到饋線保護裝置,無需配電主站、子站配合。
現(xiàn)代圖書館的建設(shè)是利用現(xiàn)代化技術(shù)建立的圖書館網(wǎng)絡(luò)組織,改變了圖書館的傳統(tǒng)服務(wù)方式,促使圖書館盡快加入信息網(wǎng)絡(luò),為知識經(jīng)濟服務(wù)。在知識經(jīng)濟時代對現(xiàn)代圖書館的建設(shè)要求是要建立與計算機技術(shù)相結(jié)合的數(shù)字化圖書館,依托現(xiàn)代信息技術(shù)手段,優(yōu)化對信息資源的組織管理。通過現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境與手段,為圖書館的資源整序提供新型服務(wù)。建立網(wǎng)絡(luò)檢索知識信息庫,擴大圖書館作為知識載體的儲存量,在知識經(jīng)濟時代圖書館要尋找新的定位為人們的知識儲備的增加做貢獻。
2知識經(jīng)濟時代圖書館發(fā)展要求
2.1加快數(shù)字圖書館的建設(shè)
數(shù)字化圖書館的建設(shè)是以媒介為載體的圖書館文獻檢索方式,通過網(wǎng)絡(luò)資源對知識進行搜集,有的放矢地對紛繁復(fù)雜的各種載體文獻進行篩選,建立起與用戶群知識需求相適應(yīng)的資源保障體系,簡化廣大知識需求者查找文獻資料的流程,意在利用極少時間找到需求者所需要的數(shù)據(jù)資料。增加圖書館的知識儲備容量,擴大資源的搜索范圍。運用高新技術(shù)手段對現(xiàn)代化圖書館進行建設(shè),實現(xiàn)圖書館的自動化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化,數(shù)字化。在知識經(jīng)濟高速發(fā)展的時代,數(shù)字化圖書館能夠有效的彌補紙質(zhì)媒介的不足,節(jié)省了樹木資源,促進了知識的快速傳播,是傳統(tǒng)圖書館向現(xiàn)代化多功能、數(shù)字圖書館轉(zhuǎn)變的重要代表方式之一。
2.2建立網(wǎng)絡(luò)個人數(shù)字圖書館
在圖書館進行閱讀的方式主要是以借閱方式進行的,對知識的復(fù)習(xí)和鞏固相對較為困難,建立個人網(wǎng)絡(luò)數(shù)字圖書館能夠有效地彌補這方面的不足。個人網(wǎng)絡(luò)圖書館的建立能夠有效地幫助借閱者鞏固和復(fù)習(xí)知識,個人網(wǎng)絡(luò)數(shù)字圖書館針對具體用戶的具體需求提供知識服務(wù),保障對用戶的了解和聯(lián)系,為用戶的整個學(xué)習(xí)過程提供全面的跟蹤服務(wù)。同時,在個人網(wǎng)絡(luò)圖書館中可以針對不同的文章進行標注,讀者可以自由的寫下關(guān)于所讀作品的心得體會,這方面是在圖書館的紙質(zhì)媒介不能做到的,可以在個人電子文檔上進行總結(jié),其優(yōu)勢明顯的高于紙質(zhì)書籍。
2.3加快對圖書館管理人才的培養(yǎng)
隨著傳統(tǒng)圖書館到現(xiàn)代圖書館模式的轉(zhuǎn)變,對圖書館管理人員也有了不同于傳統(tǒng)圖書館的新要求。圖書館人員應(yīng)當以他們的知識而不是以他們的工具為特色。因此,就是要求圖書館管理人員擁有廣博的知識作為依托,對現(xiàn)代化的技術(shù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)有充分的操作能力,這樣在為進入圖書館的讀者進行服務(wù)的時候可以有效地運用網(wǎng)絡(luò)資源進行指導(dǎo)。廣博的知識也能為閱讀人員提供學(xué)術(shù)研究上的便利,現(xiàn)代化的圖書館對圖書館管理人員的要求也就是希望能夠通過圖書館管理人員的自學(xué)以及相關(guān)學(xué)術(shù)團體的培訓(xùn)來提高管理人員的知識技能,熟練地掌握數(shù)字網(wǎng)絡(luò)圖書館的使用方法,更好的促進現(xiàn)代化的圖書館在知識經(jīng)濟時代的發(fā)展,和找到圖書館的新定位。
2.4優(yōu)化圖書館的管理結(jié)構(gòu)
圖書館作為方便人們?nèi)粘W(xué)習(xí)和補充自身能量,提高知識水平的場所,其管理結(jié)構(gòu)也是要更加符合當代社會的發(fā)展需要,要為大多數(shù)在圖書館獲取知識的人群提供便利。所以,圖書館的管理結(jié)構(gòu)不應(yīng)該過于復(fù)雜,要進行重新定位和優(yōu)化,合理的對圖書館所需要的崗位和人員數(shù)量進行調(diào)查,根據(jù)崗位所需和工作量的大小合理的安排崗位人員,充分保障人才的合理利用。
3知識經(jīng)濟時代圖書館重新定位
3.1樹立終身學(xué)習(xí)的圖書館學(xué)習(xí)理念
圖書館作為人們獲取知識的殿堂,要有良好的學(xué)習(xí)氛圍,為廣大的讀者提供終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)理念,將圖書館的學(xué)習(xí)資源具體化,要逐步由向讀者提供書刊等實物服務(wù)轉(zhuǎn)向以專題、知識單元為基礎(chǔ)的服務(wù);以館藏為基礎(chǔ)的服務(wù)轉(zhuǎn)向以獲取資源為基礎(chǔ)的服務(wù),本著求變、求新的心態(tài),根據(jù)實際情況創(chuàng)造性地搜集、選擇、分析利用各種知識,創(chuàng)造性地設(shè)計、組織、安排和協(xié)調(diào)圖書館的服務(wù)工作和產(chǎn)品形態(tài),滿足更多人的學(xué)習(xí)所需,利用多媒體等數(shù)字電子技術(shù)搜集網(wǎng)絡(luò)知識資源,從全球性知識海洋中獲取最有用的知識,以最快的速度把實用的知識產(chǎn)品提供給對口的用戶,為人們的日常學(xué)習(xí)提供最大的生活便利。
3.2知識經(jīng)濟時代圖書館的重新定位
關(guān)鍵詞:頂管技術(shù) 給排水管道
概述:傳統(tǒng)的挖槽埋管地下管線施工技術(shù)由于對地面交通影響較大。使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜。同時給市民工作、生活帶來許多不便。頂管技術(shù)就是在這種情況下發(fā)展起來的一種非開挖技術(shù)。隨著頂管技術(shù)在市政工程的廣泛運用。本論文主要討論在頂管作業(yè)施工過程中出現(xiàn)了一些具體的技術(shù)問題。值得施工技術(shù)人員重視。并以此和同行共享。
一、頂管技術(shù)在城市給排水中的發(fā)展
地下給排水管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,對城市給水管網(wǎng)進行改造的時候,管道安裝工作需要專業(yè)的工程技術(shù)人員進行。傳統(tǒng)的地下管線施工技術(shù)通常對地表有很大的破壞,而且地下管線的改造是在城市道路下的工程,必然會對本來就擁堵的城市交通帶來更大的不便,也嚴重影響了人民群眾的正常出行,施工后的道路恢復(fù)工作也比較麻煩,在一些人口密集交通易堵塞的大城市這個問題顯得更加明顯,因此,這個問題成為了眾多專家研究的話題,也是我們急需解決的問題。
非開挖工程技術(shù)徹底解決了管道埋設(shè)施工中對城市建筑物的破壞和道路交通的堵塞等難題,在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護方面凸顯其優(yōu)勢。這對交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復(fù)雜的城市是非常重要的,它將為城市創(chuàng)造一個潔凈、舒適和美好的環(huán)境。非開挖技術(shù)是指在進行地下管線的鋪設(shè)改造中盡力不開挖或者少開挖。
頂管技術(shù)就是在目前的形勢下發(fā)展起來的一種菲開挖技術(shù),這種技術(shù)在國外應(yīng)用非常普遍,在我國也有很大的普及空間。伴隨著頂管技術(shù)的投入使用,在運用中也經(jīng)常出現(xiàn)一些問題,本文主要提出在頂管技術(shù)施工中容易出現(xiàn)的技術(shù)問題,值得施工技術(shù)人員重視,并以此和同行共享。
二、頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù).它具有不需要開挖面層.就能穿越地面構(gòu)筑物和地下管線及公路、鐵路、河道的特點,相比開挖敷設(shè)技術(shù)。投資和工期將大大節(jié)省。同時,頂管施工技術(shù)可以降低噪音,減少粉塵.減輕對城區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞.屬于真正的無污染、高效率的施工技術(shù)。頂管施工法由于其上述多方面的優(yōu)點.在市政工程中尤其是在市政給排水管線工程中得到了廣泛地應(yīng)用。概括起來,頂管施工技術(shù)具有幾大方面的優(yōu)點:施工面由線縮成點,占地面積??;地面活動不受施工影響,對交通干擾?。辉胍艉驼饎拥?城市中施工對居民生活環(huán)境干擾小.不影響現(xiàn)有管線及構(gòu)筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷設(shè)管道,可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物,減少沿線的拆遷工作量.降低工程造價。其主要缺點是施工技術(shù)難度較高,需要詳細的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘探資料。
三、頂管技術(shù)施工應(yīng)用分析
1、頂進管的選擇
頂進管一般選州鋼筋砼管.如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規(guī)格設(shè)計、配筋和應(yīng)力驗算應(yīng)遵守有關(guān)鋼筋砼的標準和技術(shù)規(guī)程.特別是有關(guān)鋼筋砼管的標準和技術(shù)規(guī)程。
2、頂進管島徑的選擇
頂進管的直徑選擇是片先根據(jù)工程性質(zhì)、工程需要確定內(nèi)徑。根據(jù)頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚.進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人.所阻一般管內(nèi)徑不小于500rm。
3、頂進管妊度的選擇
頂進管的長度對頂管過程的可控性和經(jīng)濟性有很大的影響。在直線推頂?shù)那闆r下使用長管可以減少裝管的次數(shù).取得良好的效果.但隨著管長度的增長.如果偏離原定的路線,建造頂坑時頂婭坑的長度也要增大.挖坑、支護、回填、修復(fù)的費用將相應(yīng)地增加。反之,在直線上推頂很短的管也較困難.閃為短管比較容易向周闈土層中擠入.致使整個管呈蛇形彎曲,這便降低了管路頂進的可控性。
4、頂管施工的前期準備
現(xiàn)場平面布置,平面總體帛置包括起重設(shè)備、自動擰制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統(tǒng)、棄土坑的布置等,始硼t作井內(nèi)安裝發(fā)射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設(shè)備.工作井邊側(cè)設(shè)置下井扶梯供施工人員上下。
頂管機進,出洞處以及后靠土體加固為確保頂管機出洞的絕對安全,對后靠土體機進。為防止腰管機進、出預(yù)留空間導(dǎo)致泥水流失.并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失,必須在工作井安裝洞口止水裝置。
三、頂管施工的工藝
頂管施工又稱為頂進法施工.是指利用頂進設(shè)備將預(yù)制的箱形或圓形構(gòu)造物逐漸頂入路基.以構(gòu)成立體交義通道的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設(shè)置工作井和接收,在工作井內(nèi)安裝推力設(shè)備將導(dǎo)軌上的頂管機頭推入土體,機頭導(dǎo)向。將預(yù)制的鋼筋混凝上管向前頂進.前端土體通過上作井運出,最后完成管道鋪設(shè)。
1、頂管井的設(shè)計
頂管井分工作井與接收井兩種,頂管井的建造結(jié)構(gòu)有很多種類,一般使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。工作井的結(jié)構(gòu)形式通常有單孔井和單排孔井,它們的結(jié)構(gòu)受力性能由高至低依次為圓形一矩形。結(jié)構(gòu)布置時,可在井內(nèi)設(shè)置內(nèi)支撐.改善結(jié)構(gòu)受力。在建造過程中工作井按雙向頂進設(shè)計,問距與設(shè)計槍杳井間距一致.施工完畢,在工作井和接收井的位置上按設(shè)計要求做檢查井。
2、頂管施工工序
①穿墻:打開穿墻悶飯將工具管頂出井外.并安裝穿墻止水裝置,主要技術(shù)施工措施如下:a穿墻管由填夯壓密實的紙筋粘上或低強度水泥粘土拌和土.以起到臨時性阻水擋土作用;b為確保穿墻孔外側(cè)一定范嗣內(nèi)土體基本穩(wěn)定并有足夠強度.工作井工具管穿墻,對穿墻管外側(cè)采取注漿同結(jié)措施;
c穿墻前對可能出現(xiàn)的問題進行分析并制定相應(yīng)處坪措施:d蝴板開啟后迅速推進工具管.同時做好穿墻止水.
結(jié)束語:管工藝的施工從技術(shù)上講是完全可行的.相對于開槽坪管從社會效益與經(jīng)濟效益睞講更具有優(yōu)越性,另外一方面從切實做到保護環(huán)境人手.加人推廣頂管施上技術(shù)力度勢在必行.可以預(yù)見未來的管線鋪設(shè)技術(shù)將以頂管工藝為支撐。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:頂管技術(shù);市政工程;應(yīng)用;施工工序
中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A 文章編號:
地下管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,日夜肩負著傳送信息和能量的重要任務(wù)。為城市處理污水的系統(tǒng)、自來水、煤氣、電力和通訊設(shè)施等等都屬于地下管網(wǎng)之內(nèi),要對上述市政設(shè)施進行改建、新建、擴建,需要工程技術(shù)人員進行安全的管道安裝。傳統(tǒng)的挖槽埋管地下管線施工技術(shù)由于對地面交通影響較大,使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜,同時給市民工作、生活帶來許多不便。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小,如何盡可能減少對人們?nèi)粘I畹挠绊?。已?jīng)成了一個迫切解決的問題。
非開挖技術(shù)將完全能解決這些難題,提供安全及經(jīng)濟的施工方法。非開挖技術(shù)是指利用少開挖和不開挖技術(shù)來進行地下管線的鋪設(shè)或更換的工藝。頂管技術(shù)就是在這種情況下發(fā)展起來的一種非開挖技術(shù),其在國外已廣泛使用,在國內(nèi)也已逐漸普及。隨著頂管技術(shù)在市政工程的廣泛運用,本論文主要討論在頂管作業(yè)施工過程中出現(xiàn)了一些具體的技術(shù)問題,值得施工技術(shù)人員重視,并以此和同行共享。
1 頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù),它具有不需要開挖面層,就能穿越地面構(gòu)筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點,相比開挖敷設(shè)技術(shù),投資和工期將大大節(jié)省。概括起來,頂管施工技術(shù)具有幾大方面的優(yōu)點:施工面由線縮成點,占地面積??;地面活動不受施工影響,對交通干擾?。辉胍艉驼饎拥停鞘兄惺┕用裆瞽h(huán)境干擾小,不影響現(xiàn)有管線及構(gòu)筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷設(shè)管道,可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物,減少沿線的拆遷工作量,降低工程造價。
2 頂管技術(shù)施工應(yīng)用分析
2.1 頂進管的選擇
頂進管一般選用鋼筋砼管,如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規(guī)格設(shè)計、配筋和應(yīng)力驗算應(yīng)遵守有關(guān)鋼筋砼的標準和技術(shù)規(guī)程,特別是有關(guān)鋼筋砼管的標準和技術(shù)規(guī)程。
①頂進管直徑的選擇:頂進管的直徑選擇是首先根據(jù)工程性質(zhì)、工程需要確定內(nèi)徑,根據(jù)頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚,進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人,所以一般管內(nèi)徑不小于500mm;
②頂進管長度的選擇:頂進管的長度對頂管過程的可控性和經(jīng)濟性有很大的影響。在直線推頂?shù)那闆r下使用長管可以減少裝管的次數(shù),取得良好的效果,但隨著管長度的增長,如果偏離原定的路線,使之恢復(fù)正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大,挖坑、支護、回填、修復(fù)的費用將相應(yīng)地增加。一般情況下,管長度須相對于管徑來衡量,當L/D外≤1.10時,為短管;當L/D外=1.15時,為標準管;當IJD外≥2.10時為長管。
2.2 頂管施工的前期準備
①現(xiàn)場平面布置:平面總體布置包括起重設(shè)備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統(tǒng)、棄土坑的布置等。始發(fā)工作井內(nèi)安裝發(fā)射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設(shè)備,工作井邊側(cè)設(shè)置下井扶梯供施工人員上下;
②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固:為確保頂管機出洞的絕對安全,需對后靠土體及進、出洞區(qū)域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預(yù)留洞導(dǎo)致泥水流失,并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失,必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝
2.3.1 頂管井的設(shè)計
頂管井分工作井與接收井兩種,頂管井的建造結(jié)構(gòu)有很多種類,一般使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。工作井的結(jié)構(gòu)形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等,后者則大多為矩形,它們的結(jié)構(gòu)受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2 頂管施工工序
①穿墻:打開穿墻悶板將工具管頂出井外,并安裝穿墻止水裝置,主要技術(shù)施工措施
1)穿墻管內(nèi)填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土,以起到臨時性阻水擋土作用;
2)為確保穿墻孔外側(cè)一定范圍內(nèi)土體基本穩(wěn)定并有足夠強度,工作井工具管穿墻前,對穿墻管外側(cè)采取注漿固結(jié)措施;
3)穿墻前對可能出現(xiàn)的問題進行分析并制定相應(yīng)處理措施;
4)悶板開啟后迅速推進工具管,同時做好穿墻止水,本工程采用止水法蘭加壓板,中間安入20mm厚的天然優(yōu)質(zhì)橡膠止水板環(huán),要求具有較高的拉伸率和耐磨性,借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置,應(yīng)防止因穿墻管外側(cè)的土體暴露時間過長而產(chǎn)生擾動流變。
②頂管出洞:頂管出洞是頂管作業(yè)中一個很值得注意的問題,頂管出洞,即頂管機和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程,是頂管技術(shù)中的關(guān)鍵工序,也是容易發(fā)生事故的工序。為防止管線出現(xiàn)偏斜,應(yīng)采取工具管調(diào)零,在工具管下的井壁上加設(shè)支撐,若發(fā)現(xiàn)下跌立即用主頂油缸進行糾偏,工具管出洞前預(yù)先設(shè)定一個初始角彌補下跌等措施。
③注漿減阻:在頂管施工中還有一個重要的技術(shù)措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙,形成一道泥漿保護套,起到支撐地層,減少地面沉降,減少頂進阻力的作用。在施工中,首先對頂管機頭尾部壓漿,并要與頂進工作同步,然后在中續(xù)間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿,以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應(yīng)用于長距離頂管施工中。
④頂管糾偏:糾偏是指機頭偏離設(shè)計軸線后,利用設(shè)置在后部的糾偏千斤頂組,改變機頭端面的方向,減少偏差,使管道沿設(shè)計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調(diào)整4臺糾偏千斤頂組方法,進行糾偏操作,若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮,反之亦然。
3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應(yīng)用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂礫土中,若不采取其它輔助措施,土層由于本身極不穩(wěn)定,以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說,膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用,先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內(nèi),充滿孔隙,并繼續(xù)在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度,在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液,面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中,壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減,所以相應(yīng)每一種壓漿壓力,都有一個完全確定的滲入深度。
盡管就某種場合來說,隨著管子的推進同時在管子整個圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的,而在另一些場合下,正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現(xiàn)已得知,在管子下半部,膨潤土在頂進過程中比靜止狀態(tài)下更容易流出,而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進行。因此最好是將管子下半都的注漿孔和上半部的注漿孔分別組合起來。這種半側(cè)壓出韻原因在于,靜止狀態(tài)的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙,或者至少是形成了一個壓力較低的區(qū)域。因而在這種狀態(tài)下,膨瀾土在管頂處比在管底部更容易流出。反之,在頂壓力和浮力同時作用下,管道有向上拱起的傾向。這時管道離地升起,于是管底下方便形成了一個低壓區(qū),致使膨潤土更加容易滲入其中并均勻地散開。
4 頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力
只要頂進管在整個圓周上被膨潤土懸浮液所包圍,浮力定律便對它有效,即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下,浮力均為管子自重的1.4倍。這樣,只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液,從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環(huán)帶,并保持懸浮液壓力等于土壓力,于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應(yīng)是液體狀態(tài)的,亦即呈現(xiàn)為表觀流限相應(yīng)較低的溶膠狀態(tài)。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態(tài)下的穩(wěn)定極限時,這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小,因為管底部由于自重產(chǎn)生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產(chǎn)生有利的影響
5 結(jié)語
頂管設(shè)計在市政工程中,特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設(shè)計中顯得尤為重要。在特定工程條件下,相對與開槽埋管更具優(yōu)越性。時代要前進,城市要發(fā)展。市政設(shè)施配套完善,地下各種管道建設(shè)將會大量增加,頂管設(shè)計和施工也會增多。管徑加大,長度加長,有直有曲,種類繁多,這將是今后大城市頂管施工的發(fā)展趨勢。因此,我們要重視這個良機,進一步地完善和提高我們的頂管設(shè)計和施工技術(shù),使之綜合施工技術(shù)達到國際水平。
[參考文獻]:
【關(guān)鍵詞】管道頂管施工;施工技術(shù);質(zhì)量控制;施工安全
1. 頂管技術(shù)的必要性和作用
隨著社會城市化進程的推進,地下空間的開發(fā)和利用越來越受到人們的重視。頂管施工作為一種暗挖施工技術(shù),可以在不開挖地表土的情況下將管道敷設(shè)完畢,具有無可比擬的優(yōu)點,得到越來越廣泛地應(yīng)用。
1.1 城市交通建設(shè)發(fā)展的需求。在高速發(fā)展的現(xiàn)代化城市建設(shè)中,開挖鋪設(shè)地下管道會一定程度上造成交通擁堵和中斷,同時影響城市環(huán)境,造成資源浪費。特別是在鋪設(shè)大型管道下穿城市主干道的時候,嚴重阻礙交通,造成更大的經(jīng)濟損失。在非開挖情況下,進行管道的鋪設(shè)和修復(fù),采用淺埋頂管施工技術(shù),一方面提高了工程建設(shè)速度,也更大的減少了建設(shè)資金投入。
1.2 當?shù)孛娼?構(gòu))筑物較多,無法采用開槽工藝進行地下管線施工或開槽施工支護費用過大,易造成建筑物的破壞,以及碴土堆放、外運造成市區(qū)污染,給市民工作、生活帶來不便時,宜采用頂管施工工藝,進行地下管網(wǎng)施工。
2. 頂管施工關(guān)鍵質(zhì)量控制
2.1 頂管施工場地的勘察
1)、施工單位應(yīng)組織有關(guān)人員,對勘察、設(shè)計單位所提供的頂管施工沿線的工程地質(zhì)及水文情況,以及地質(zhì)勘察報告進行學(xué)習(xí)了解;尤其是對土壤種類、物理力學(xué)性質(zhì)、含石量及其粒徑分析、滲透性以及地下水位等的情況進行熟悉掌握。2)調(diào)查清楚頂管沿線的地下障礙物的情況,對管道穿越地段上部的建筑物、構(gòu)筑物所必須采取的安全防護措施。
2.2 選擇合理的施工工藝
施工工藝的選擇在頂管施工工程中起到重要關(guān)鍵的作用。頂管施工工藝是指從機械設(shè)備開始進入場地到頂進全部結(jié)束的整個過程。主要包括頂管施工方法的選擇,頂進機械的選擇,頂進線路的選型,機頭的進出洞技術(shù)及注漿減摩技術(shù)的應(yīng)用等。
2.3 頂管施工線形控制技術(shù)
控制好頂管的線形,既滿足了設(shè)計的要求,又避免了過大糾偏造成的地面較大的沉降。通常情況,直線頂進較曲線頂進對周圍土體及環(huán)境擾動較小。但實際工程中往往由于使用位置及工程地質(zhì)條件的限制,必須繞開地下構(gòu)筑物或由于土質(zhì)不好頂管較難頂進,就需要選擇合適的曲線頂進線路。
2.4 頂推動力控制技術(shù)
1)頂推后座設(shè)計:精心設(shè)計頂推的反力墻,確保頂推時后座安全。2)泥漿減阻、中繼站的采用:配制優(yōu)質(zhì)泥漿,壓力注入管體與巖土之間有效地降低兩者間的摩阻力,從而降低頂推力,有利于頂進系統(tǒng)安全、減小管體偏移、降低地面沉降。3)在管道頂進過程中油泵操作工應(yīng)嚴格注意觀察油泵車壓力是否均勻漸增,若發(fā)現(xiàn)壓力驟然上升,應(yīng)立即停止頂進,待查明原因后方能繼續(xù)頂進。要處理好管道接頭的密封問題。密封不好會產(chǎn)生滲漏,增加地層損失,也給施工帶來不便。解決密封問題首先要選擇合適類型的管道。4)適速頂進,緩慢頂入;頂進速度過快,極易造成地面隆起,極易造成管道偏位。
2.5 頂進糾偏
頂管施工方向控制方面,首先要做好控制預(yù)防措施,比如根據(jù)頂管頂力的不平衡,加強頂進系統(tǒng)的檢查和監(jiān)控,可基本消除頂力不平衡的現(xiàn)象,在很大程度上預(yù)防了管道的偏位??刹捎靡韵路绞竭M行糾偏:a.當軸線偏差在10 mm~30 mm,采用挖土糾偏法;b.當軸線偏差30 mm以上,采用頂木糾偏法;還可采用千斤頂糾偏,即配合挖土糾偏法,在超挖的一側(cè)管端壁支上小千斤頂,利用小千斤頂?shù)捻斄砑m正工具管端部的方向。糾偏時,采取逐步頂進逐步糾偏,限制每一次糾偏量,禁止一次糾偏量過大,防止反向偏差產(chǎn)生。
2.6 關(guān)于穿越密集建筑群的頂管施工控制
頂管埋深要達到足夠的要求,這樣才能在開挖時形成拱效應(yīng),使開挖面上部的土體不至于在地面較大的荷載下發(fā)生坍塌。對于某些情況當?shù)乇斫ㄖ锘虻叵鹿芫€基礎(chǔ)與頂管距離較近時,為保證建筑物和構(gòu)筑物的安全,就需要對建筑物和管線下面的土體進行加固。一般采取壓密注漿的方式,將漿液注入上中,改善結(jié)構(gòu)物周圍的土體力學(xué)性質(zhì),以減小施工對結(jié)構(gòu)物的影響。
3. 頂管施工安全事項
1)在頂管施工過程中,必須在施工相應(yīng)位置范圍設(shè)置警戒標志,注意行人和車輛通行。禁止非施工人員進入靠近現(xiàn)場。設(shè)置一處以上的由基坑底部通往地面的爬梯,爬梯高出地面1.2米為事宜。
2)在施工中,如果遇到石方地質(zhì),首先采用鉆機把套管前方的石方擊碎,隨后人力在碎石托運到管道外部。吊裝作業(yè),起重工持證上崗指揮,起重機械性能保持完好吊索具要安全可靠。起重臂下嚴禁站人。無關(guān)人員不得進入吊裝作業(yè)范圍。
3)每次工作面宜控制在0.2-0.3m左右,土方和碎石清理結(jié)束后,啟動管后端的液壓頂進設(shè)備向前頂進套管,循環(huán)工作,將套管全部頂進。土質(zhì)密實的操作坑,可不設(shè)防護,但必須對坑壁進行放坡,保證坡壁邊緣無活動的土塊。土質(zhì)松軟且水位高時,采用操作坑整體剛性支護,并于坑壁打加密樁支護。嚴格控制挖掘長度,本著少挖勤頂?shù)脑瓌t確保施工安全,掘進時人員不得于砼管外作業(yè)。
4)在套管內(nèi)施工的時候,必須采用加長分管向管內(nèi)強制通風(fēng),以保障管內(nèi)空氣流暢。長距離頂管時應(yīng)采用通風(fēng)設(shè)施進行通風(fēng),如采用鼓風(fēng)機向洞內(nèi)鼓風(fēng)。
5)頂管施工時,管內(nèi)為存在危險的有限空間,人員清渣時嚴格規(guī)定連續(xù)作業(yè)時間每人不得超過1小時,避免因缺氧造成的呼吸困難。
6)施工作業(yè)人員必須佩戴防護鏡和防塵口罩和其它的必要防護安全用品。
7)管內(nèi)通風(fēng)。長距離頂管的頂進時間比較長,人員在管內(nèi)要消耗大量的氧氣,管內(nèi)氧氣含量本來就非常低,長久會影響施工人員的身體健康。為了保證管內(nèi)施工環(huán)境達標,可采用二路供氣的形式或在其頭部安裝接力抽吸式風(fēng)機進行接力。
8)在沼澤、化學(xué)垃圾堆等特殊地段頂管時,應(yīng)對洞內(nèi)氣體進行監(jiān)測,使用氣體測試儀檢測洞內(nèi)氣體含量。主要用于測試地下可燃氣體、有毒氣體的含量,即甲烷、二氧化硫等。
結(jié)束語
頂管施工是一門施工管理要求高、設(shè)計知識面廣、施工作業(yè)要求嚴的綜合性施工技術(shù),并已具有較大的社會和經(jīng)濟效益,是保護環(huán)境的一種有效的施工方法。隨著頂管工程的不斷增加,其技術(shù)和工藝也將不斷的得到改進和完善。
參考文獻
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